异步 I/O 绑定如何正确工作

Question

我想完全了解如何在 TAP 中实现 async 和 await 关键字。我遇到了这个 MSDN 条目：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/async

在这篇文章中，您可以阅读以下两个陈述：

对于 I/O 绑定代码，您等待在异步方法中返回任务或任务的操作。

在编写任何代码之前，您应该问两个问题：

您的代码会“等待”某事，例如来自数据库的数据吗？

如果您的回答是“是”，那么您的工作是 I/O 绑定的。

您的代码会执行昂贵的计算吗？

如果您回答“是”，那么您的工作受 CPU 限制。

如果您的工作受 I/O 限制，请使用 async 和 await 而不使用 Task.Run。您不应使用任务并行库。其原因在 Async in Depth 中有概述。

链接的文章是https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/async-in-depth

但我不明白，为什么我不应该使用 Task.Run 从数据库中获取数据。

我的意思是对于大多数方法，我可以简单地使用异步计数器部分，例如 ExecuteNonQueryAsync 或 ExecuteScalarAsync

但是我应该如何使用数据适配器来获取 DataTable。考虑以下方法

public DataTable SelectData(string selectCommand)
{
    OpenConnection();
    DataTable data = new DataTable();
    Command.CommandType = CommandType.Text;
    Command.CommandText = selectCommand;

    using (MySqlDataAdapter adapter = new MySqlDataAdapter(Command))
    {
        adapter.Fill(data);
    }
    CloseConnection();
    return data;
}

我建议使用以下方法来异步获取我的数据，但根据 MSDN 上的帖子，我不知道这是否是正确的方法。

public async Task<DataTable> SelectDataAsync(string selectCommand)
{
    return await Task.Run(() => SelectData(selectCommand));
}

此外，考虑以下方法：

public void Query(string sqlCommand)
{
    OpenConnection();
    Command.CommandText = sqlCommand;
    Command.CommandType = CommandType.Text;
    Command.ExecuteNonQuery();
    CloseConnection();
}

如果我想同时支持异步和同步，我该如何编写这个方法？我的意思是我可以写两次相同的代码，但我没有调用同步方法，而是使用异步方法。

public async QueryAsync(string sqlCommand)
{
    OpenConnection();
    Command.CommandText = sqlCommand;
    Command.CommandType = CommandType.Text;
    await Command.ExecuteNonQueryAsync();
    CloseConnection();
}

同样的场景。我不应该将 Task.Run 用于 I/O-Bound 工作，但我不想两次编写几乎相同的代码。

谁能澄清如何正确地做到这一点？

Answer 1

MySqlDataAdapter 有一个FillAsync 方法。您可以将代码替换为：

public async Task<DataTable> SelectData(string selectCommand)
{
    using(var conn=new MySqlConnection(...))
    using( var cmd=new MySqlCommand(selectCommand,conn))
    using (MySqlDataAdapter adapter = new MySqlDataAdapter(cmd))
    {

        DataTable data = new DataTable()
        await adapter.FillAsync(data);
        return data;
    }
}

我删除了 OpenConnection() 和 CloseConnection() 方法，因为它们保证连接泄漏。即使出现异常，连接也应该是短暂的和关闭的。在 using 块内创建它们，所有示例都显示保证它们将被关闭和处置，即使在 finally 不会被调用的情况下。

使用 Dapper 的强类型结果

虽然不是使用弱类型的 DataTable，但也许更好的解决方案是使用例如 Dapper 并返回一个强类型的集合，例如：

public async Task<List<Customers>> SelectData(string selectCommand)
{
    using(var conn=new MySqlConnection(...))
    {
        var results=await conn.QueryAsync<Customers>(selectCommand);
        return results.ToList();
    }
}

使用 Dapper 可以轻松使用参数化查询，通过匿名类型指定参数，例如：

var publishers = await connection.QueryAsync<Publisher>(
    "select * from Publishers where Name = @name", 
    new { Name = "O'Reilly" });

尝试将该名称与字符串连接一起使用 ....

如果你真的想要动态结果，你可以使用dynamic而不是特定类型。

Answer 2

但我不明白，为什么我不应该使用 Task.Run 从数据库中获取数据。

因为这只是转移问题而不是解决问题；它会在等待 I/O 时阻塞一个 ThreadPool 线程而不是当前线程。

如果您的目标是桌面应用程序，这可能不是一个主要问题，但它会扼杀网络应用程序的可扩展性。

如果我想同时支持异步和同步，我该如何编写这个方法？

通常，如果您需要同时支持这两种范式，则需要进行一些重复，但是，您仍然可以重用一些通用部分：

private void CreateCommand(string sqlCommand)
{
    OpenConnection();
    Command.CommandText = sqlCommand;
    Command.CommandType = CommandType.Text;
}

public void Query(string sqlCommand)
{
    CreateCommand(sqlCommand)
    Command.ExecuteNonQuery();
    CloseConnection();
}

public async Task QueryAsync(string sqlCommand)
{
    CreateCommand(sqlCommand)
    await Command.ExecuteNonQueryAsync();
    CloseConnection();
}

但是我应该如何使用数据适配器来获取 DataTable。

使用非阻塞FillAsync:

public async Task<DataTable> SelectData(string selectCommand)
{
    //...

    using (MySqlDataAdapter adapter = new MySqlDataAdapter(Command))
    {
        await adapter.FillAsync(data);
    }
    CloseConnection();
    return data;
}

或者您可以将ExecuteReaderAsync 与DataTable.Load 结合使用：

public async Task<DataTable> SelectData(string selectCommand)
{
    //...

    data.Load(await Command.ExecuteReaderAsync());
    
    CloseConnection();
    return data;
}